JPS62188231A - Bonding unit - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、半導体装置のワイヤボンディングなどに用
いられるボンディング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a bonding apparatus used for wire bonding of semiconductor devices.
ＬＳＩなどの半導体装置は、第３図に示すように、表面
に所定のパターンが形成された半導体ペレット（Ｐ）を
リードフレーム（Ｌ）に取付けたのち、この半導体ペレ
ット（Ｐ）に形成されているパッドとリードフレーム（
Ｌ）に形成されている外部リードとを、金などの細線（
Ｗ）で接続して組立てられる。この細線（Ｗ）の接続に
用いられる装置として、従来より自動ワイヤボンディン
グ装置がある。As shown in Figure 3, semiconductor devices such as LSIs are manufactured by attaching a semiconductor pellet (P) with a predetermined pattern formed on its surface to a lead frame (L), and then attaching the semiconductor pellet (P) with a predetermined pattern formed on the surface of the semiconductor pellet (P). pad and lead frame (
Connect the external leads formed on L) with a thin wire such as gold (
W) to connect and assemble. Automatic wire bonding equipment has conventionally been used as a device for connecting this thin wire (W).
この自動ワイヤボンディング装置は、先端部にボンディ
ングツールが取付けられたボンディングアームと、この
ボンディングアームを支持して駆動装置の駆動により揺
動し、上記ボンディングツールを半導体ペレット（Ｐ）
またはこれを支持するリードフレーム（Ｌ）に対して進
退移動させる揺動アームとを備え、さらに、この揺動ア
ームの揺動すなわちボンディングツールの進退移動を制
御する制御部および半導体ペレット（Ｐ）やリードフレ
ーム（Ｌ）に対するボンディングツールの位置を検出す
る検出器などを備え、この検出器から得られる検出信号
をパルス変換してカウンタでカウントし、そのカウント
データを一定の呼出し間隔で制御部に呼出し、演算処理
して、ボンディングツールの制御に用いるようになって
いる。This automatic wire bonding device includes a bonding arm with a bonding tool attached to its tip, a bonding arm that is supported and oscillated by the drive of a drive device, and the bonding tool is attached to a semiconductor pellet (P).
or a swinging arm that moves forward and backward with respect to the lead frame (L) that supports the lead frame (L), and further includes a control unit that controls the swinging of the swinging arm, that is, the movement of the bonding tool back and forth, and a semiconductor pellet (P), It is equipped with a detector that detects the position of the bonding tool with respect to the lead frame (L), and the detection signal obtained from this detector is converted into pulses and counted by a counter, and the count data is called to the control unit at a fixed call interval. , is processed and used to control the bonding tool.
すなわち、制御部は、上記ボンディングツールの移動速
度を規制する基準速度データを記憶し。That is, the control section stores reference speed data that regulates the moving speed of the bonding tool.
この基準速度データに基づいてボンディングツールを所
定の速度スケジュールにしたがって移動させるように制
御する。その−例を第４図に示す。Based on this reference speed data, the bonding tool is controlled to move according to a predetermined speed schedule. An example of this is shown in FIG.
すなわち最初後退位［（Ａ、 ）からリードフレーム■
に取付けられた半導体ペレット（Ｐ）に向って高速で前
進させ、半導体ペレット（Ｐ）がら所定距離の位５！
（Ｂ、）に達したときに、低速に切換えて半導体ペレッ
ト（Ｐ）に接近させ、このポンプイングツ、−ルに支持
させた細線（Ｗ）を所要の加圧力で半導体ペレット（Ｐ
）のパッドに圧接させる。一方、この期間中、制御部は
、一定間隔で上記カウンタからそのカウントデータを呼
出し、このカウントデータをその直前に呼出したカウン
トデータと比較演算し、その比較演算の結果１図面中に
（Ｃ４）で示すように両者の差が零になったところをボ
ンディング面として、その後ボンディングツールを後退
させる。その後、さらに（Ａ２）〜（Ｃ２）で示すよう
に。That is, the lead frame is first retracted [(A, ) to
The semiconductor pellet (P) is moved forward at high speed toward the semiconductor pellet (P) attached to the semiconductor pellet (P), and the semiconductor pellet (P) is moved a predetermined distance away from the semiconductor pellet (P) by a predetermined distance of 5!
(B,), the speed is changed to low speed to approach the semiconductor pellet (P), and the thin wire (W) supported by the pumping tool is applied with the required pressure to the semiconductor pellet (P).
) into pressure contact with the pad. Meanwhile, during this period, the control unit calls the count data from the counter at regular intervals, compares this count data with the count data that was called immediately before, and as a result of the comparison calculation, (C4) is displayed in one drawing. The bonding surface is set at the point where the difference between the two becomes zero, as shown in , and then the bonding tool is moved back. After that, as shown in (A2) to (C2).
上記半導体ペレット（Ｐ）に対する動作と同じ動作を繰
返して、リードフレーム（Ｌ）の外部リードに細線（Ｗ
）を圧接させる。Repeating the same operation as for the semiconductor pellet (P) above, attach the thin wire (W) to the external lead of the lead frame (L).
) are pressed together.
所要の半導体装置は、半導体ペレット（Ｐ）に設けられ
た複数のパッドについて、上記細線の接続を繰返すこと
により得られる。A desired semiconductor device can be obtained by repeating the connection of the thin wires for a plurality of pads provided on the semiconductor pellet (P).
ところで、上記ワイヤボンディング装置において、適正
なボンディングを得るために、制御部に記憶された基準
速度データを変更し、たとえば（Ｂ１）または（Ｂ２）
点以後のボンディングツールの前進速度を遅くすると、
制御部のカウントデータの呼出し間隔が一定であるため
に、ボンディングツールの前進中にカウントデータの比
較演算結果が０となり、制御部は、ボンディングツール
がボンディング面に達したと判断して、つぎのシーケン
ス動作を指示することがおこり、実際にボンディングが
おこなわれない場合が生ずる。また逆に、ボンディング
ツールの前進速度を速くすると、一定の呼出し間隔では
、ボンディングツールの行き過ぎが生じて、細線の圧着
形状を悪化させるなど、ボンディング面に悪影響を及ぼ
す。By the way, in the wire bonding apparatus described above, in order to obtain proper bonding, the reference speed data stored in the control section is changed, for example, (B1) or (B2).
If you slow down the advance speed of the bonding tool after the point,
Since the control unit calls the count data at a constant interval, the count data comparison result becomes 0 while the bonding tool is moving forward, and the control unit determines that the bonding tool has reached the bonding surface and starts the next step. There are cases where sequence operations are instructed and bonding is not actually performed. On the other hand, if the advancing speed of the bonding tool is increased, the bonding tool will move too far at a certain calling interval, which will adversely affect the bonding surface, such as deteriorating the crimped shape of the thin wire.
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、ボンディングツールの移動速度を変更しても、
ボンディングに不具合を生ずることなく、所望のボンデ
ィングをおこなうことができるボンディング装置を構成
することにある。This invention was made to solve the above problems, and even if the moving speed of the bonding tool is changed,
To construct a bonding device capable of performing desired bonding without causing any defects in bonding.
この発明は、駆動装置の駆動によりワークに対して進退
移動するボンディングツールを有し、このボンディング
ツールの移動速度を制御部に記憶された基準速度データ
に基づいて規制するとともに、パルス変換回路を介して
上記ワークに対するボンディングツールの位置を検出す
る検出器に接続されたカウンタから得られるカウントデ
ータを呼出して演算処理し、その演算結果に基づいて上
記ボンディングツールの移動を制御するボンディング装
置において、上記制御部に、記憶された基準速度データ
の速度値に基づいてカウントデータの呼出し間隔を変更
する手段を設けることにより、ボンディングツールの移
動速度を変更しても、常時所望のボンディングをおこな
うようにボンディング装置を構成したものである。The present invention has a bonding tool that moves forward and backward with respect to a workpiece by driving a drive device, and regulates the moving speed of the bonding tool based on reference speed data stored in a control section, and controls the movement speed of the bonding tool through a pulse conversion circuit. In the bonding apparatus, the control unit reads count data obtained from a counter connected to a detector that detects the position of the bonding tool with respect to the workpiece, processes the count data, and controls the movement of the bonding tool based on the result of the calculation. By providing a means for changing the calling interval of the count data based on the speed value of the stored reference speed data in the part, the bonding device can be configured to always perform the desired bonding even if the moving speed of the bonding tool is changed. It is composed of
以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings.
第１図に半導体装置のワイヤボンディングに用いられる
ワイヤボンディング装置の主要部構成を示す、このワイ
ヤボンディング装置は、軸■に揺動自在に支持された揺
動アーム■およびこの揺動アーム■の先端部側に板ばね
■を介して基端部が取付けられたボンディングアーム（
イ）を有し、このボンディングアーム（へ）の先端部に
ボンディングッ−ル■が取付けられている。このボンデ
ィングツール■は、このワイヤボンディング装置に装着
された図示しないスプールから供給される金などの細線
（Ｗ）を挿通するキャピラリチューブで構成されている
。また、上記揺動アーム■の後端部側には、この揺動ア
ーム■を揺動させるリニアモータなどからなる駆動袋！
！（６）が設けられており、この揺動アームを揺動させ
て、ボンディングアームに）の先端部に取付けられたボ
ンディングツール■を。Figure 1 shows the configuration of the main parts of a wire bonding device used for wire bonding of semiconductor devices. The bonding arm has its base end attached to the side via a leaf spring.
A), and a bonding tool (2) is attached to the tip of this bonding arm (2). This bonding tool (2) is composed of a capillary tube through which a thin wire (W) of gold or the like supplied from a spool (not shown) attached to this wire bonding device is inserted. Also, on the rear end side of the swing arm (■) is a drive bag consisting of a linear motor etc. that swings the swing arm (■)!
! (6) is provided, and by swinging this swinging arm, the bonding tool (■) attached to the tip of the bonding arm () is attached.
その下方にａｌｌされたワーク、すなわちリードフレー
ム（Ｌ）に取付けられた半導体ペレット（Ｐ）またはそ
のリードフレーム（Ｌ）に向って進退させるようになっ
ている。It is made to move forward and backward toward the workpiece placed below it, that is, the semiconductor pellet (P) attached to the lead frame (L) or the lead frame (L).
なお、上記ボンディングアームに）の基端部と揺動アー
ム■の対応位置との間には、揺動アーム■とボンディン
グアームに）との先端部間隔を調整する調整装置０が設
けられている。Furthermore, between the base end of the above-mentioned bonding arm () and the corresponding position of the swing arm (2), there is provided an adjustment device 0 for adjusting the distance between the tips of the swing arm (■) and the bonding arm (). .
また、このワイヤボンディング装置には、揺動アーム■
の揺動変位を通じて、ボンディングアーム（イ）に取付
けられたボンディングツール■の位置を検出する検出器
■が設けられている。この検出器■は、パルス変換回路
（９）を介してカウンタ（１０）に接続され、パルス変
換された検出器（ハ）の検出信号をこのカウンタ（１０
）でカウンタする。また、このカウンタ（１０）は、制
御部（１１）からの呼出しに応じてそのカウントデータ
を制御部（１１）に送出するように接続されている。This wire bonding device also has a swinging arm.
A detector (2) is provided which detects the position of the bonding tool (2) attached to the bonding arm (A) through the swinging displacement of the bonding tool (A). This detector (1) is connected to a counter (10) via a pulse conversion circuit (9), and the pulse-converted detection signal of the detector (3) is sent to this counter (10).
) to count. The counter (10) is also connected to send count data to the control section (11) in response to a call from the control section (11).
しかして、上記制御部（１１）は、前記ボンディングツ
ール（ハ）が所要の速度スケジュールで移動するように
その移動速度を規制する基準速度データをティーチング
などの手段により記憶するメモリ。The control unit (11) is a memory that stores reference speed data for regulating the movement speed of the bonding tool (c) so that the bonding tool (c) moves according to a required speed schedule by means such as teaching.
このメモリに記憶された基準速度データの各速度値に基
づいて、カウンタ（ｌＯ）から得られるカウントデータ
の呼出し間隔を変更する手段を備える呼出し間隔設定部
、カウンタ（１０）から呼出されたカウントデータを記
憶してその記憶を順次更新するメモリおよびカウンタ（
１０）から呼出されたカウントデータを上記メモリに記
憶されているその直前のカウントデータと比較演算する
演算処理部などを備える。そして、ボンディングツール
■が所要の速度スケジュールで移動するように、駆動装
置０を制御する駆動回路（１２）に、上記メモリに記憶
された基準速度デ゛−夕に基づいて速度指令を送出する
とともに、カウンタから呼出されたカウントデータをそ
の直前のカウントデータと比較演算して、その演算結果
すなわち両カウントデータの差に基づいて、ボンディン
グツール■の速度切換え点をチェックし、また両カウン
トデータの差がＯになったときに、上記駆動回路（１２
）に進退切換え指令を送出して、ボンディングツール■
の移動を制御するように構成されている。A calling interval setting unit comprising means for changing the calling interval of the count data obtained from the counter (lO) based on each speed value of the reference speed data stored in this memory, the count data called from the counter (10); A memory and counter that stores and sequentially updates its memory (
10), and a calculation processing section for comparing and calculating the count data called from 10) with the immediately preceding count data stored in the memory. Then, a speed command is sent to the drive circuit (12) that controls the drive device 0 based on the reference speed data stored in the memory so that the bonding tool (2) moves according to the required speed schedule. , Compare and calculate the count data called from the counter with the previous count data, check the speed switching point of the bonding tool ■ based on the calculation result, that is, the difference between the two count data, and check the difference between the two count data. becomes O, the drive circuit (12
) to send forward/backward switching commands to the bonding tool■
is configured to control the movement of.
第２図は、上記のように構成されたワイヤボンディング
装置のボンディング動作をフローチャートで示したもの
である。FIG. 2 is a flowchart showing the bonding operation of the wire bonding apparatus configured as described above.
今仮に、制御部（１１）のメモリに第４図に示したボン
ディングツールの速度スケジュールに対応する基準速度
データが記憶されているとすると、ボンディングツール
■は、この基準速度データに基づいて制御部（１１）か
ら駆動回路（１２）に送出される速度指令により、その
後退位置から所定の高速度で前進を開始する。同時に検
出器（ハ）からボンディングツール■の位置検出信号が
パルス変換回路０を介してカウンタ（１０）に送出され
る。一方、制御部（１１）は、上記基準速度データに基
づいて設定された呼出し間隔で上記カウンタ（１０）か
らカウントデータを呼出し、これをその直前に呼出した
カウントデータと比較演算して、まず前進するボンディ
ングツール■の速度切換え点をチェックする。Now, suppose that the memory of the control unit (11) stores reference speed data corresponding to the speed schedule of the bonding tool shown in FIG. Based on the speed command sent from the drive circuit (11) to the drive circuit (12), the vehicle starts moving forward at a predetermined high speed from its retreated position. At the same time, a position detection signal of the bonding tool (3) is sent from the detector (c) to the counter (10) via the pulse conversion circuit 0. On the other hand, the control section (11) calls count data from the counter (10) at a call interval set based on the reference speed data, compares this with the count data called immediately before, and first moves forward. Check the speed switching point of the bonding tool ■.
そしてボンディングツール■が速度切換え点に達して速
度を切換え、新たに低速度で前進するとき、その前進速
度をチェックする。さらに制御部（１１）は、上記ボン
ディングツール■の速度切換えと同時に、メモリに記憶
された基準速度データに基づいて、カウントデータの呼
出し間隔を変更し、この新たに設定された呼出し間隔で
、カウントデータを呼出し、同様の演算処理をおこなう
。かくして、この新たに設置された呼出し間隔で呼出さ
れたカウントデータとその直前に呼出されたカウントデ
ータとの差がＯになるまで、ボンディングツール■を前
進させてボンディングをおこなう。Then, when the bonding tool (2) reaches the speed switching point, changes speed, and moves forward at a new low speed, its forward speed is checked. Further, the control unit (11) changes the calling interval of the count data based on the reference speed data stored in the memory at the same time as switching the speed of the bonding tool (1), and performs the counting at this newly set calling interval. Recall the data and perform the same calculation processing. Thus, bonding is performed by advancing the bonding tool (2) until the difference between the count data called at this newly set call interval and the count data called just before becomes O.
半導体装置のワイヤボンディングは、半導体ペレット（
Ｐ）の複数のパッドおよびこれらパッドに対応して設け
られたリードフレーム（Ｌ）の外部リードに対して、上
記ボンディング動作を繰返すことにより得られる。Wire bonding of semiconductor devices uses semiconductor pellets (
This is obtained by repeating the above bonding operation for a plurality of pads P) and external leads of a lead frame (L) provided corresponding to these pads.
ところで、上記のようにワイヤボンディング装置を構成
して、制御部（１１）にボンディングツール■の移動速
度に対応してカウンタ（１０）からのカウントデータの
呼出し間隔を変更する手段を設けると、ボンディングツ
ール■の移動速度に関係なく、ボンディングツールの移
動を確実に制御することができ、従来のワイヤボンディ
ング装置の問題点、すなわちボンディングツールの前進
速度を遅くしたときに発生したボンディングミスや前進
速度を速くしたときに発生したボンディング面への悪影
響を防止して、常に所望のボンディングをおこなうこと
ができる。したがって、それにより、半導体装置の信頼
性、製造歩留を向上させることができ、またワイヤボン
ディング装置の性能を向上させることができる。By the way, if the wire bonding apparatus is configured as described above and the control section (11) is provided with means for changing the calling interval of the count data from the counter (10) in accordance with the moving speed of the bonding tool (1), the bonding The movement of the bonding tool can be reliably controlled regardless of the movement speed of the tool, and the problems with conventional wire bonding equipment, such as bonding mistakes and the movement speed that occur when the movement speed of the bonding tool is slowed down, can be avoided. It is possible to always perform desired bonding by preventing the adverse effects on the bonding surface that occur when the speed is increased. Therefore, the reliability and manufacturing yield of semiconductor devices can be improved, and the performance of wire bonding equipment can be improved.
以上、半導体装置の製造に用いられるワイヤボンディン
グ装置の一例について述べたが、この発明は、リードフ
レームあるいは回路基板に半導体ペレットを取付けるダ
イボンディング装置など他のボンディング装置にも適用
できる。Although an example of a wire bonding apparatus used for manufacturing semiconductor devices has been described above, the present invention can also be applied to other bonding apparatuses such as a die bonding apparatus for attaching semiconductor pellets to a lead frame or a circuit board.
ワークに対して進退移動するボンディングツールの移動
速度を制御部に記憶された基準速度データに基づいて規
制するとともに、制御部に、ボンディングツールの位置
検出器に接続されたカウンタから得られるカウントデー
タの呼出し間隔を上記基準速度データの速度値に基づい
て変更する手段を設け、ボンディングツールの移動速度
に対応した呼出し間隔でカウントデータを呼出して演算
処理するように構成したので、ボンディングツールの移
動速度に関係なく、常時所望のホンディングをおこなう
ことができる。The movement speed of the bonding tool that moves forward and backward relative to the workpiece is regulated based on reference speed data stored in the control unit, and the control unit is also provided with count data obtained from a counter connected to the position detector of the bonding tool. A means for changing the calling interval based on the speed value of the reference speed data is provided, and the count data is called and processed at a calling interval corresponding to the moving speed of the bonding tool. Regardless of the situation, the desired honding can be performed at any time.
第１図はこの発明の一実施例である半導体装置のワイヤ
ボンディングに用いられるワイヤボンディング装置の主
要部構成を示す図、第２図はその動作を説明するための
フローチャート、第３図は半導体装置のワイヤボンディ
ングを説明するための図、第４図はボンディングツール
の速度スケジュールを示す図である。
■・・・揺動アームFIG. 1 is a diagram showing the main structure of a wire bonding device used for wire bonding of a semiconductor device, which is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart for explaining its operation, and FIG. 3 is a diagram showing a semiconductor device. FIG. 4 is a diagram illustrating the speed schedule of the bonding tool. ■・・・Swinging arm
Claims (1)
進退移動するボンディングツールと、上記ボンディング
ツールの位置を検出する検出器と、この検出器から得ら
れる検出信号をパルス変換するパルス変換回路と、この
パルス変換回路から得られるパルス信号をカウントする
カウンタと、上記ボンディングツールが所要の速度スケ
ジュールで移動するように上記ボンディングツールの移
動速度を規制する基準速度データを記憶し、かつこの基
準速度データの速度値に基づいて上記カウンタから得ら
れるカウントデータの呼出し、間隔を変更する手段を有
し、この呼出し間隔で呼出されたカウントデータをその
直前に呼出されたカウントデータと比較演算しその演算
結果に基づいて上記ボンディングツールの移動を制御す
る制御部とを具備することを特徴とするボンディング装
置。a driving device, a bonding tool that moves forward and backward relative to the workpiece by driving the driving device, a detector that detects the position of the bonding tool, and a pulse conversion circuit that converts a detection signal obtained from the detector into a pulse; A counter for counting pulse signals obtained from the pulse conversion circuit, and reference speed data for regulating the movement speed of the bonding tool so that the bonding tool moves according to a required speed schedule are stored, and the reference speed data is It has means for calling and changing the interval of count data obtained from the counter based on the speed value, and it compares and calculates the count data called at this calling interval with the count data called just before, and calculates the result of the calculation. A bonding apparatus comprising: a control section that controls movement of the bonding tool based on the movement of the bonding tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61028786A JPS62188231A (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | Bonding unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61028786A JPS62188231A (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | Bonding unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62188231A true JPS62188231A (en) | 1987-08-17 |
Family
ID=12258106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61028786A Pending JPS62188231A (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | Bonding unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62188231A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233943A (en) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wire bonding apparatus |
-
1986
- 1986-02-14 JP JP61028786A patent/JPS62188231A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233943A (en) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wire bonding apparatus |
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